في شبكات جمع ونقل مياه الصرف الحديثة، رسّخت وصلات الصرف المصنوعة من البولي إيثيلين مكانتها كعمود فقري للأنظمة تحت الأرض؛ فهي لا تقتصر على ربط مسارات الأنابيب، بل تضمن أيضاً المتانة والإحكام والكفاءة الهيدروليكية للخط بأكمله. في ما يلي، وبنهجٍ تخصصي متوافق مع أحدث خوارزميات السيو، نضع جميع الجوانب الفنية والتنفيذية لهذه القطع تحت المجهر لتكون مرجعاً للمصممين والمنفذين والمشترين.

ماهية البولي إيثيلين ولماذا يتفوق

البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بكثافة 0.93–0.97 g/cm³ يملك سلاسل جزيئية قصيرة التفرع وبنية بلورية محكمة. هذه البنية هي السبب في مقاومته العالية للشد (> 26 MPa)، ومقاومته الكيميائية الشاملة، ومرونته اللافتة ضمن –30 إلى +60 °C. وفي التطبيقات الصرفية تُضاف نسبة ~2.5 % من أسود الكربون لضمان الثبات أمام الأشعة فوق البنفسجية؛ لذلك يظهر السطح الخارجي لمعظم الوصلات باللون الأسود.

تصنيفٌ شامل لوصلات الصرف من البولي إيثيلين

1. وصلات تغيير الاتجاه
   أكواع 22.5° و45° و90° تُنتج بالحقن أو بلحام قطاعات مقطوعة من الأنابيب. وللأقطار ≥ 450 مم يُوصى عادةً بالكوع القطاعي (mitered) للمحافظة على تجانس توزّع الإجهادات.
2. وصلات التفريع
   تي مساوي، تي مخفِّض، ووصلة Y بزاوية 45°، متاحة بنسختَي اللحام بالتماس (butt fusion) واللحام الكهربائي (electrofusion). وتُعَد وصلة Y خياراً أولاً لخطوط الجاذبية عالية التصريف لخفض فاقد الارتفاع حتى 30 %.
3. وصلات تغيير القطر
   المخفِّض اللامركزي لخطوط الجاذبية والمخفِّض المركزي للخطوط المضغوطة، للمحافظة على منسوب قاع الأنبوب وتجنّب أحواض الترسيب.
4. وصلات مكمِّلة
   طرف فلنجي من PE (Stub-End) مع حلقة خلفية فولاذية، سرج تفريع حتى Ø1600 مم، موفة إصلاح طويلة لاستبدال المقاطع المتضرّرة، وسدّادات اختبار حتى ضغط 2 بار.

طرق التوصيل وأفضل استخداماتها

طريقة التوصيل — المقاس الفعّال (مم) — الضغط المسموح (بار) — سرعة التركيب — المعدات الخاصة
اللحام بالتماس — 63–1600 — 4–16 — متوسطة — ماكينة Butt Fusion
اللحام الكهربائي — 20–400 — 4–12 — عالية (آلي) — جهاز مع قارئ باركود
كوپلر بحلقة إحكام (Push-Fit) — 200–2400 (مموج) — ≤ 0.5 (جاذبية) — عالية جداً — حلقة EPDM
وصلات كبس/براغي (Compression) — 20–125 — ≤ 10 — عالية — مفتاح بسيط

توصيلات الـ Butt Fusion، بفضل تجانسها، تُوصى لخطوط الضخ ومناطق الزلازل؛ أما كوپلرات الـ Push-Fit ذات الذكور/الإناث فتسرّع تركيب خطوط المدن المموجة حتى 50 %.

المعايير الإلزامية واختبارات ضبط الجودة

• ISO 4427-3: متطلبات الأبعاد ووضع الوسوم لوصلات الضغط.
• EN 12201-3: اختبارات الصدم عند 0 °C واختبار الضغط الهيدروستاتيكي 80 °C/165h.
• INSO 14427: نسخة محلية لظروف تربة ومناخ إيران تتضمن اختبارات صلابة حلقية SN4 وSN8.

اختبار الهلام الساخن (Hot-Gel) وفق ISO 6964 يتحقق من توزّع أسود الكربون؛ والكسور الهشّة فيه مؤشرٌ على وجود مواد معاد تدويرها منخفضة الجودة.

متطلبات التصميم الهيدروليكي والجيوتقني

• خشونة رملية مكافئة k_s = 0.01 mm؛ فاقد الضغط على 1 كم وبمعدل تدفق 100 L/s أقل بنحو 15 % من أنبوب PVC بالمقاس نفسه.
• للترب الخشنة الحبيبات (GW–GP)، يُوصى بفرشة رملية 10 سم وردمٍ أوّلي حتى 30 سم. صلابة حلقية SN8 مناسبة لعمق دفن > 6 م.
• في المناطق ذات تسارع زلزالي تصميمي a_g ≥ 0.3 g، يعتمد نصف قطر انحناء أدنى 25×D للأنبوب والوصلات، مع تجنّب الزوايا الحادّة أو استبدالها بمنحنيات لتقليل تركّز الإجهاد.

المتانة أمام السوائل الخاصة والتآكل بالاحتكاك

أظهرت دراسات ميدانية على خطوط صرف صناعية بمدى pH من 2 إلى 10 أن تناقص السمك في وصلات HDPE خلال 20 سنة أقل من 0.02 mm؛ بينما يبلغ نحو 0.25 mm للحديد الدكتايل المطلي بالإيبوكسي. وفي اختبار تآكل بمعلّق سيليكا 5 % وسرعة 3 m/s كان فقدان كتلة وصلة البولي إيثيلين ربع ما لأنبوب فولاذ كربوني.

أخطاء التركيب الشائعة والحلول الوقائية

خطأ التنفيذ — الأثر المحتمل — الحل الفني
عدم محورية الأنبوب والوصل أثناء Butt Fusion — بروز داخلي واضطراب الجريان — استخدام مُثبّت هيدروليكي وفحص الزاوية قبل التسخين
تبريد الأسطح بالرياح — لحام بارد وتسرب خفي — تركيب حواجز رياح أو اللحام داخل خيمة
قطع حافة الأنبوب بمنشار خشِن الأسنان — تشققات شعرية بمنطقة اللحام — القطع بمقصلة أو منشار خاص بأنابيب HDPE
وضع حلقة أنبوب مموج على قمة مموجة — تسرب في اختبار الضغط الهيدروستاتيكي — تشحيم خفيف للحلقة وفحص بصري لتموضعها في مجرى أملس

اعتبارات بيئية وكلفة دورة الحياة (LCC)

يُظهر تقييم دورة الحياة الصادر عن Plastic Pipe Institute أن البصمة الكربونية لخطوط الصرف من البولي إيثيلين أقل بـ 35 % من الحديد الدكتايل. وإمكانية إعادة التدوير الكامل في نهاية العمر التشغيلي تمنح HDPE ميزة طفيفة في مؤشر Circularity Gap. وعلى أفق 50 سنة، تمثّل الصيانة والاستبدال الطارئ 22 % من الميزانية في الأنظمة الفولاذية، مقابل 9 % فقط للبولي إيثيلين.

أسلوب اختيار وتوريد الوصلات في مرحلة الشراء

1. تحليل المخططات واستخراج قائمة كميات دقيقة (BOQ)؛ احتسب كل تغيير اتجاه أكبر من 15° ككوع أو مجموعة أكواع لتفادي النقص.
2. تطابق SDR للأنبوب والوصل؛ فمع أنبوب SDR17 عند 6 بار يجب أن تكون الوصلة على الأقل SDR17 لتساوي إجهاد الحلقة.
3. طلب تقارير الاختبار من مختبرات معتمدة للدفعة الحالية؛ التقارير القديمة غير معتمدة.
4. فحص وسم الجسم: كود التتبع، تاريخ إنتاج لا يتجاوز ستة أشهر، وشعار المُصنّع.
5. دعم أدوات التركيب: مع وصلات اللحام الكهربائي احصل على الباركود وملفّ معاملات اللحام مع القطعة.
6. التخزين بالموقع: تُحفظ القطع ≤ 315 مم على رفوف، والأحجام الكبيرة على قواعد خشبية بثلاث طبقات كحد أقصى؛ يُمنع ملامسة الحواف المعدنية الحادّة.

تُعد «تمام بها» ذات خبرة في توريد أنابيب ووصلات البولي إيثيلين بمقاسات 20 إلى 2000 مم، وإحدى قنوات البيع الرسمية لهذه العلامة. يوفّر المستودع المركزي وصلات اللحام بالتماس واللحام الكهربائي والمموجة إلى جانب معدات اللحام وفريقٍ فني متنقّل لدعم مشاريع البنية التحتية. ونؤكد لعملائنا الناطقين بالعربية حرية الشراء غير الحصرية وإمكانية مقارنة عروض المورّدين الآخرين بكل شفافية.